采用微课等手段的“数控编程与应用”课程一体化教学模式应用效果研究*

丁海涛

（集美工业学校，福建 厦门 361022）

1 “数控编程与应用”课程开发和应用效果研究的必要性

从学校层面上来讲，中等职业学校教育的主要目的是培养社会紧缺的技能人才[1]，一般是服务于本地区相关产业，同时让想深造的同学升入高一层次学校学习。但是由于中职学校学生的学习主动性偏差，这就要求我们如果要提升毕业生的质量，就首先必须从提升学校和教师的课堂教学质量开始。从专业和课程层面上来说，数控专业非常注重实践，“数控编程与应用”课程是数控专业主要课程，因此通过该课程的学习使学生实际动手能力得到提升是课程教学的关键；从学生的角度来说，中职学生都属于未成年人[2]，专注力不是特别好，因此需要采用一些新型的教学模式来提高教学效果。

随着国内外教师、专家的研究，涌现了大量的教学模式，但是都是各自介绍自己的教学模式，很少有学者深入对自己所采用的教学模式进行应用效果分析。这就导致了虽然教学模式上“百花齐放”，但是却缺乏实际效果的证明，而没有实际效果证明，其他人就无法进行借鉴，也不利于该教学模式的改进及推广。

采用微课等手段进行一体化教学不仅仅只是把微课和一体化教学简单地叠加起来，而是通过一定的教学方法把微课的手段、课程的知识点、一体化教学的方法等整合成一个完整的课堂。教师在实际教学过程中通过各种手段将知识点与教学方法、教学过程进行综合，以达到教学的目的，使得学生通过课堂学习能够掌握相关职业技能、提升职业素养。

2 课程教学教师访谈调查

为更好地了解“数控编程及应用”课程现阶段实际教学过程中存在的问题及各教师在教学过程中一些比较好的教学手段和方法，并探究采用微课等手段的一体化教学模式，本研究以“数控编程及应用”理论和实训课程一线教师为调研对象，主要从“现阶段教学存在的问题”及“改进的想法”两个方面来对教师们进行调查，从而对教学进行改进。

2.1 访谈录设计说明

希望通过本次访谈，能够了解到一些关于教师对数控一体化教学的看法（第1题），以及对“数控编程与应用”课程的重点、难点理解（第2、3题），以求使用微课等手段对重难点进行突破，使教学效果有较大提升，同时对“数控编程与应用”教学过程中的较好的教学手段和方法进行探究（第4题），对使用微课等手段进行翻转课堂教学进行展望（第5题），所设计的教师访谈录如图1所示。

图1 教师访谈录

2.2 访谈录调查结果及分析

调查问卷的统计结果显示，所有的教师在教学过程中，均发现采用理实一体化教学对提升学生对这门课程的学习效果有帮助。

经过统计各位教师的访谈录，总结出学生在“数控编程与应用”课程学习中的易错点和重难点。

数控车床学习中有如下的易错点：对刀、输程序（比如“+-”容易输漏、“G00”输成“GOO”、坐标忘记输入、漏给进速度F、“G02/G03”过后“G01”忘记输入、小数点漏输）、坐标出错、精度的控制（刀偏、测量）、仿真完忘记回参考点、左边倒角的编程、G73指令中对刀具的选用、表面粗糙度的保证是用转速不是用线速度、进给速度F的单位、工艺方面考虑欠佳。数控车床的重难点知识有：数控加工编程指令的选择和应用、工艺方面（工艺数值的选择、合理地选择进退刀点、合理的加工工艺参数、工艺分析、切削三要素的选取）、精度的保证（包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度）、对刀、节点计算、刀偏、循环指令的公式及含义。

数控铣床有如下的易错点：对刀、输程序（比如“+-”容易输漏、“G00”输成“GOO”、坐标忘记输入、漏进给速度F、“G02/G03”过后“G01”忘记输入、小数点漏输）、坐标出错、精度的控制（刀补、测量）、仿真完忘记回参考点、对刀前忘记回参考点、进给速度F的单位、工艺方面考虑欠佳（进刀退刀路线、切削三要素）、G41/G42刀补干涉、子程序。数控铣床的重难点知识有：程序的编制、工艺方面（合理地选择进退刀路线、合理的加工工艺参数、工艺分析、切削三要素的选取）、精度的保证（包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度）、对刀、节点计算、刀补（建立、取消、修改）、子程序。

由此，我们根据统计结果将课程的重难点知识及易错点制作成微课，方便学生反复学习，并对学生进行考核，对于易错点要反复练习、考核、强调。

通过各位教师的访谈统计得出的结果，通过以下手段来提高学生上课时候的积极性：

⑴加工学生实际生活中的物体或常见机构、工厂实际产品；

⑵加工学生觉得好玩的东西（比如子弹、陀螺等）；

⑶播放一些酷炫的加工视频；

⑷开展一些技能比赛以及动员学生都考取技能证。

通过各位教师的访谈统计得出，各位教师均对让学生课前去蓝墨云班课中自学微课等教学资源、课中进行答疑、练习及考核、课后进行复习这种教学方式进行了认可，但同时也对在现阶段中职学校实行这种方式表示了担忧并给出了建议：

⑴现阶段中职学校学生不主动学习、自觉性不够好（大部分学生不会去看、学生可能偷偷玩手机游戏等）；

⑵最好是学一段赶紧动手练习；

⑶课中时间分配会有点问题；

⑷给学生布置任务，让学生带着任务去看；

⑸教师备课需要大量的知识量及时间；

⑹在教学过程中加入一些信息化手段（如闯关游戏）；

⑺对需要动手的部分教师还是应该先示范。

3 基于教师访谈调查的教学实践

3.1 课前发布资源

根据教师访谈录统计出的易错点及重难点制作微课，并在蓝墨云班课上发布资源，如图2所示。

3.2 课中

我校“数控编程与应用”课程理实一体化教学流程[3]如图3所示，首先讲解本次课任务涉及到的知识点，紧接着从实际企业生产案例中选取适合教学的案例，然后教师对真实案例进行剖析、讲解，教师发放教学资料如微课等，学生进行学习，接着学生以为小组为单位进行合作探究，然后教师对出现的问题进行引导解答，紧接着教师引导学生在仿真机上仿真加工，仿真加工完后，教师对学生的加工情况进行评价，指出学生错误的地方，并要求学生改进，经过教师检查仿真加工过关的同学，经过教师进行上机前的指导，上实际机台加工，加工完后，教师进行检测及评价。

4 基于实践的教学效果评测

4.1 调查问卷的设计说明

为了更好地分析中职学校“数控编程及应用”课程采用微课等手段的数控一体化实践与应用的效果，本研究从“理实一体化应用效果”和“采用微课等手段应用效果”两个部分对学生的学习情况进行分析，从而对比出传统数控教学和理实一体化及采用微课等手段辅助教学的差异，从而为后续的教学作指导。

图2 蓝墨云班课上发布资源

图3 采用微课的一体化教学模式

4.2 调查结果及分析

4.2.1 一体化教学效果调查分析

图4 理实一体化教学效果与传统教学方法效果对比

图5 学生学习积极性对比

图6 对理论知识的提高对比

图7 对实践动手能力的提高对比

通过图4、图5、图6、图7可以看出，与传统教学方法相比，学生认为一体化这种教学方式效果较好，学生的学习积极性也较高，大部分学生认为一体化这种教学方式对理论知识和实践知识提高的帮助均较大。

图8 现阶段实施的一体化教学存在的问题

通过图8可以看出，一体化教学存在的一些问题：

⑴许多学生认为课堂纪律不够好，因为一体化教学不仅仅是传统的理论课堂上的这种“教师教，学生听”的方式，学生很多东西学完后立马要去仿真机或实际机床上去实践，在这过程中，学生如果碰到问题会去请教教师或同学，造成了不如传统课堂“安静”。

⑵知识点涉及不全面，一体化教学选取了实际生产中的几个任务，然后教学围绕着这几个任务进行，这几个任务外的知识点就可能没有涉及到，因此在后面的教学中可以对学有余力的学生进行拓展知识的学习。

⑶成绩评定不合理，现在的成绩评定方式主要是让学生先在机床上加工出零件来，然后再对加工出来的零件进行测量评分，有些学生可能上课的时候很认真、很好学，但是实际机床加工的时候由于种种原因造成零件没有加工好，导致成绩不合格。因此这种评价模式需要进行改进，成绩评价需加强对学习过程的评价。

4.2.2 采用微课等手段的一体化教学效果调查分析

图9 先自学再教学这种教学方式评价的调查统计结果

图10 “这种教学方式对你有没有帮助？”的调查结果统计

通过图9、图10可以看出，大部分学生喜欢采用微课等手段的先自学再教的这种教学方式，大部分学生认为这种教学方式对自己学习效率的提升有帮助。

4.2.3 学生技能成绩对比

表1 传统教学与一体化教学考证成绩对比

从表1可以看出采用微课的一体化教学的班级在同样的上课时间内学生的考证成绩有所提高，而且未通过的两个学生是因为太紧张导致撞刀了。另外学生的技能考证成绩受到许多因素的影响，比如传统的先让学生在教室上课再去车间上实训课，有些学生虽然在理论课堂上没有什么学习效果，但是在实训过程中通过实训教师的讲解及反复练习并加长实训时间，也可以考过。但是总体上来说，经过采用微课的一体化教学出来的学生，实际机床上动手能力更强。通过学生毕业后的回访发现，经过一体化教学的学生在企业上手很快，企业也更喜欢，实际操作机床的时候也更有自信，毕业后从事数控加工的学生更多。

5 思考及建议

本研究得到许多教师和学生的帮助和支持，本文以中职“数控编程与应用”课程为例，探索采用微课的一体化教学模式开发和应用效果研究，首先通过教师访谈录了解该课程在实际教学中存在的问题及值得改进的地方，探究采用微课等手段的一体化教学方式，并进行教学实践，然后进行应用效果分析。通过学生调查问卷分析和考证成绩分析，可以看到这种新的教学方式对学生的学习是有较大的帮助，也是有意义的，因此这种教学方式值得其它课程借鉴推广。

但还存在一些令人不太满意的地方[2]：

⑴由于中职学校有些学生自觉性较差，学习主动性不够，导致了有些学生课前没有进行预习以及上课时参与度不高，间接导致了这些学生的学习效果不佳。

⑵信息手段的大量使用增大了教师的工作负荷，教师需要花费大量的时间来制作微课，以及对学生的预习情况进行跟踪，对教学过程中学生的学习情况进行过程性评价，这无形中都加大了教师的工作量，限制了模式的推广。

⑶由于时间仓促，许多研究还没有进行，比如如何更加吸引学生的注意力、如何让学生爱上数控课等课题，都是下一步要研究的地方。